通过新型制备工艺获得化学计量比 Bi2Se3 拓扑绝缘体超薄膜用于光电子应用
介观与纳米尺度物理
2020-12-15 v1
摘要
开发了一种用于生长 Bi2Se3 拓扑绝缘体纳米线/纳米带和超薄膜的新制备工艺。它包含两道连续工序：首先通过标准无催化剂的气-固沉积在置于石英管内的不同衬底上沉积 Bi2Se3 纳米线/纳米带；然后，将粘附在石英管内壁的 Bi2Se3 重新蒸发，并在低于 100 {\deg}C 的温度下以超薄膜形式沉积到新衬底上，这与柔性电子应用相关。该方法新颖、快速、非常廉价、易于控制，并能在同一工序中获得厚度低至一个五重层（QL）的不同厚度薄膜。通过不同的光学、电子和结构技术分析了纳米线/纳米带和薄膜的组成与晶体结构。对于薄膜，扫描隧穿谱显示由于实现了正确的化学计量比，费米能级位于能隙中央。沉积在 n 型掺杂 Si 衬底上、厚度在 1-10 QL 范围内的超薄膜显示出良好的整流特性，适用于作为紫外-可见-近红外波长范围内的光电探测器。
引用
@article{arxiv.2012.07025,
title = {Stoichiometric Bi2Se3 Topological Insulator Ultra-Thin Films Obtained Through a New Fabrication Process for Optoelectronic Applications},
author = {Matteo Salvato and Mattia Scagliotti and Maurizio De Crescenzi and Paola Castrucci and Fabio De Matteis and Michele Crivellari and Stefano Pelli Cresi and Daniele Catone and Thilo Bauch and Floriana Lombardi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.07025},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 8 figures, paper